上海市2011-2020年高考物理试卷专项分类汇编之6—动量、物理学史和其它（含答案及解析）

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上海市2011-2020年高考试卷分类汇编之6—
动量、物理学史和其它
（1）动量和动量定理
1.2014年物理上海卷22A．动能相等的两物体A、B在光滑水平面上沿同一直线相向而行，它们的速度大小之比vA∶vB =2: 1，则动量大小之比PA∶PB= ;两者碰后粘在一起运动，其总动量与A原来动量大小之比P∶PA= 。
【答案】1∶2； 1∶1
【解析】动能，由vA∶vB=2: 1，可知两者质量之比1∶4，所以动量的关系为：1∶2；两者碰撞遵循动量守恒，其总动量与A的动量等大反向，所以碰后的总动量与A原来的动量之比为1∶1。
（2）动量守恒定律
2.2012年物理上海卷 22．（A组）A、B两物体在光滑水平地面上沿一直线相向而行，A质量为5kg，速度大小为10m/s，B质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为____________kgm/s；两者碰撞后，A沿原方向运动，速度大小为4m/s，则B的速度大小为______________m/s。
答案： 40； 10，
解析：总动量 ；
碰撞过程中满足动量守恒，，代入数据可得： vB=10m/s
3.2011年上海卷22A.光滑水平面上两小球a、b用不可伸长的松弛细绳相连。开始时a球静止，b球以一定速度运动直至绳被拉紧，然后两球一起运动，在此过程中两球的总动量 （填“守恒”或“不守恒”）；机械能 （填“守恒”或“不守恒”)。
答案：守恒，不守恒。
解析：本题考查动量守恒定律及机械能守恒定律。两球在光滑水平地面上，外力和为零，故系统的总动量守恒。由于绳子在瞬间绷紧，系统的动能将有一部分转化为热量，故机械能不守恒。
4.2015年上海卷22A．两小孩在冰面上乘坐“碰碰车”相向运动。A车总质量为50kg，以2m/s的速度向右运动；B车总质量为70kg，以3m/s的速度向左运动。碰撞后，A以1.5m/s的速度向左运动，则B的速度大小为________m/s，方向向________（选填“左”或“右”）。
答案：0.5；左
解析：规定向右为正方向，由动量守恒定律得，解得v'B= -0.5m/s
所以B的速度大小为0.5m/s，方向向左。
5. 2013年上海卷22A．质量为M的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度2v0/3射出。则物块的速度为 ，此过程中损失的机械能为 。
答案： ,
解析：由动量守恒定律，m v0=m·2v0/3+Mv，解得v=.由能量守恒定律，此过程中损失的机械能为△E= m v02-m·(2v0/3)2+Mv2= m v02 -m2 v02。
6. 2016年上海卷22A.如图，粗糙水平面上，两物体A、B以轻绳相连，在恒力F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，A在F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量_________（选填：“守恒”或“不守恒“）。在B静止后，A和B组成的系统动量 。（选填：“守恒”或“不守恒“）
【答案】守恒； 不守恒
【解析】轻绳断开前，A、B做匀速运动，系统受到的拉力F和摩擦力平衡，合外力等于零，即，所以系统动量守恒；当轻绳断开B静止之前，A、B系统的受力情况不变，即，所以系统的动量依然守恒；当B静止后，系统的受力情况发生改变，即，系统合外力不等于零，系统动量不守恒。
（3）力学综合题
7. 2016年上海卷25.地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动，力F随高度x的变化关系如图所示，物体能上升的最大高为h，h【答案】0或h；
【解析】据题意，从图可以看出力F是均匀减小的，可以得出力F随高度x的变化关系：，而，可以计算出物体到达h处时力；物体从地面到h处的过程中，力F做正功，重力G做负功，由动能定理可得：，而，可以计算出：，则物体在初位置加速度为：，计算得：；当物体运动到h处时，加速度为：，而，计算处理得：，即加速度最大的位置是0或h处。
8. 2013年上海卷31．(12分)如图，质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度v0，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。
解：小球在滑块上运动时滑块运动满足
由得小球脱离滑块时的速度
小球脱离滑块后做自由落体运动，
小球脱离滑块后的加速度a'=μg
滑块的运动时间
若t若t >t'，小球落地前滑块已停止运动，则由得
9.2020年上海卷20．（15分）足够长的斜面与水平面的夹角＝37，质量m＝2kg的物块静止于斜面底端。物块在平行于斜面向上的恒力F＝24N作用下向上运动，经过t＝2s后撤去F。物块与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等。（sin37＝0.6，cos37＝0.8，g取10m/s2）
（1）求物块沿斜面向上运动所需的总时间；
（2）求上行过程中，撤去F前后，物块受到的摩擦力做功之比k；
（3）在s-t坐标中画出减速阶段物块运动的大致图线（设t＝0时物块位于出发点s＝0处）
（4）分析说明为什么物块动能与势能相等的位置仅出现在沿斜面下行过程中；求该位置离斜面底端距离L（取斜面底端所在水平面为零势能面）。
答案：（1）3s （2）2 （3）如下图示 （4）4.8m
解析：（1）， 解得a1＝4m/s2，
2s末的速度为 v1＝a1t＝8m/s，
撤去外力后， 解得 a2＝－8m/s2，
匀减速运动到最高点的时间为t2，由0－v1＝a2t2， 得 t2＝1s，
物块沿斜面向上运动所需的总时间 t总＝t＋t2＝3s，
（2）， ，，
上行过程中，撤去F前后，物块受到的摩擦力做功之比为，
（3）如右图所示，
（4）上行过程加速段，EP＝mgssin37＝12mt2，始终有Ek＜EP，
上行过程减速段，动能继续减小，势能继续增大，势能始终大于动能，两者不可能相等。
下行过程：， 解得a3＝4m/s2，
， ，Ep＝mg（s1＋s2－s3）sin37＝6m（12－2t2），
当Ek＝Ep，则8mt2＝6m（12－2t2），得t2＝3.6，
动能和势能相等的位置离斜面底端距离L为 L＝s1＋s2－s3＝12－2t2＝4.8m，
（4）物理学史和其它
10.2018年上海市学业水平考试2..能解释光电效应的学说是（ ）
（A）牛顿的微粒说 （B）惠更斯的光的波动说
（C）麦克斯韦的光的电磁说 （D）爱因斯坦的光子说
答案：D
解析：能解释光电效应的学说是爱因斯坦的光子说，ABC错误；D正确。
11.2018年上海市学业水平考试5.算式“3T·4A·2m”的计算结果是（ ）
（A）24N （B）24V （C）24W （D）24J
答案：A
解析：T为磁感应强度单位，A为电流强度单位，而m为长度单位，则根据F=BIL可知，三者的乘积应为力，故F=24N，选项A正确。
12.2018年上海市学业水平考试6.在物理学中，有些物理量与物体的状态有关，另一些物理量则与物理过程有关，下列物理量中与物理过程有关的是（ ）
（A）热量 （B）内能 （C）压强 （D）体积
答案：A
解析：热量是某一过程中物体吸收或放出能量，是过程量，故A正确；内能、压强和体积都是指物体在某一状态时物理量，都是状态量；故BCD错误。选A。
13.2017年上海市学业水平考试7．从大型加速器射出的电子束总能量约为500GeV（1GeV＝1.6×10-10J），此能量最接近（ ）
（A）一只爬行的蜗牛的动能 （B）一个奔跑的孩子的动能
（C）一辆行驶的轿车的动能 （D）一架飞行的客机的动能
答案：A
14.2016年上海卷11.国际单位制中，不是电场强度的单位是
（A）N/C （B）V/m （ C）J/C （D）T?m/s
【答案】C
【解析】由公式可知，电场强度单位为N/C，选项A是电场强度单位；
由公式可知，V/m也是电场强度单位，选项B也是电场强度单位；
由可得，故T?.m/s也是电场电场强度单位，选项D也是电场强度单位；
由公式可知，J/C是电势差单位，故选项C正确。
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